基于电厂变压器故障分析与检修策略分析

引言

变压器是电力系统中的重要设备，其故障会导致电力系统的不稳定和供电中断，给电厂和用户带来巨大损失。因此，及时发现和处理变压器故障，制定合理的检修策略，对于保障电厂的安全稳定运行具有重要意义。

1 电厂变压器常见故障分析

电厂变压器的常见故障包括绝缘故障、油气故障、机械故障等。表 1列出了某电厂变压器故障的统计数据。

表 1 某电厂变压器故障统计

绝缘故障是变压器最常见的故障类型，其发生原因主要包括绝缘老化、过电压、过负荷等。油气故障主要是由于变压器油质量下降、油中溶解气体超标引起的。机械故障则包括变压器绕组变形、套管损坏等。变压器故障的检修策略可以通过以下公式来评估：

其中，P 为变压器故障率， N_f 为故障次数， N_t 为变压器总数。

2 电厂变压器故障的检修策略

2.1 绝缘故障的检修策略

绝缘故障是变压器最常见的故障类型，严重威胁着变压器的安全运行。当变压器出现绝缘故障时，检修人员应迅速采取有效措施，确定故障位置和严重程度，制定合理的检修方案，通过绝缘电阻测试和介质损耗测试等方法，全面评估变压器绝缘状况。绝缘电阻测试可以反映绝缘材料的整体状况，而介质损耗测试则可以检测绝缘材料的局部缺陷。通过综合分析测试数据，检修人员可以判断绝缘故障的类型和严重程度，确定是进行局部绝缘处理还是整体绝缘更换。对于局部绝缘故障，如果故障范围较小且未影响其他部位，检修人员可以采用局部绝缘修复的方法，如清洁绝缘表面、修补绝缘破损处、更换局部绝缘材料等。这种方法可以在不解体变压器的情况下，快速修复绝缘故障，减少停运时间。但是对于严重的绝缘故障，如绝缘老化、多处破损等，就需要进行整体绝缘处理，这需要将变压器停运、解体，全面更换绝缘材料，如绝缘纸、绝缘油等。整体绝缘处理虽然耗时长、成本高，但可以从根本上解决绝缘故障，确保变压器的长期安全运行。无论是局部绝缘处理还是整体绝缘更换，检修人员都要严格按照操作规程进行，控制每一个细节，确保检修质量。绝缘材料的选择、清洁、干燥、浸渍等每一个步骤都不能马虎，要严把质量关。检修完成后，还要进行全面的绝缘测试，包括绝缘电阻、介质损耗、泄漏电流等，确保绝缘性能满足要求。

2.2 油气故障的检修策略

油气故障是变压器常见的另一类故障，主要是由于油中溶解气体超标或油质劣化引起的。当变压器出现油气故障时，检修人员要采取针对性的检修策略，及时消除故障隐患，恢复变压器的正常运行，要对变压器油进行全面的油质分析，包括溶解气体分析、油酸值测定、油色谱分析等，全面评估油的理化性能和溶解气体含量。根据油质分析结果，检修人员可以判断油气故障的类型和严重程度，制定相应的检修方案。对于轻微的油气故障，如油中溶解气体轻度超标，油质略有劣化等，检修人员可以采用在线或离线油处理的方法，如油再生、油净化等。油再生是指通过物理或化学方法，去除油中的杂质、水分和气体，恢复油的绝缘性能。油净化则是指通过真空脱气、过滤等方法，去除油中的颗粒杂质和溶解气体。这些方法可以在不停运变压器的情况下，快速改善油质，消除油气故障隐患。对于严重的油气故障，如油中溶解气体严重超标，油质严重劣化等，就需要对变压器油进行更换，这需要将变压器停运、放油，全面更换新油。同时，还要检查变压器内部的油浸纸、油枕等绝缘材料，如果发现劣化或损坏，也需要进行更换。油更换是一项大工程，需要严格按照操作规程进行，控制油质、油温、注油速度等参数，确保更换质量。油更换完成后，还要进行全面的油质测试和绝缘测试，确保油质和绝缘性能满足要求。检修油气故障时，除了处理油质问题，还要注意排查故障根源，如过负荷运行、局部过热等，并采取相应的预防措施，从根本上杜绝油气故障的发生。

2.3 机械故障的检修策略

机械故障是变压器的另一大故障类型，如绕组变形、套管损坏等，这些故障往往是由于电磁力、热胀冷缩等因素引起的，严重影响变压器的安全运行。当变压器出现机械故障时，检修人员要采取果断措施，尽快恢复变压器的正常运行，可以通过各种检测手段，如绕组变形测试、频响法等，准确定位机械故障的位置和严重程度。这需要检修人员具有丰富的专业知识和实践经验，能够综合分析各种测试数据，准确判断故障类型。只有找准了故障位置，才能对症下药，事半功倍。对于轻微的机械故障，如绕组轻微变形、套管松动等，检修人员可以采取就地修复的方法。比如，可以通过调整绕组压件、紧固套管连接件等措施，消除机械应力，恢复元件的正常状态。这种方法简单快捷，可以在短时间内修复故障，减少停运损失。对于严重的机械故障，如绕组断股、套管爆裂等，就必须进行大修，需要将变压器完全停运，拆解检查每一个部件，查找故障原因。对于损坏的部件，要进行修复或更换，如换绕组、换套管等。大修是一项复杂的系统工程，需要检修人员具有高超的技术水平和丰富的实践经验，严格按照规程操作，精益求精，确保大修质量。大修完成后，还要进行一系列的测试和试验，如变比测试、空载测试等，全面评估变压器性能，确保达到运行要求，还可以定期进行预防性试验和检查，及时发现和消除故障隐患。

2.4 检修过程中的注意事项

变压器检修是一项复杂的系统工程，涉及多个专业和环节。在检修过程中，检修人员必须时刻保持高度的责任心和细心，严格遵守各项规章制度，确保检修质量和人身安全。首先，要严格执行检修操作规程，按照标准流程进行作业。每一个步骤都要经过严格的审核和确认，不能擅自变更或简化。对于关键工序和特殊作业，要由经验丰富的技术人员进行现场指导和监督，确保万无一失。其次，要加强安全管理，严防各类事故发生。检修现场要设置明显的安全标识和警示牌，划定安全区域，严禁无关人员进入。检修人员要正确使用安全工具和防护设备，如绝缘手套、安全帽等，避免触电和机械伤害。对于高空作业、动火作业等危险工种，要采取严格的安全保护措施，如设置安全网、配备灭火器等。再次，要强化质量控制，确保每一道工序都符合标准要求。材料选购要严把质量关，所有材料都要有合格证和检测报告，不合格的材料坚决不用。关键部件的加工和安装要经过严格的尺寸检查和性能测试，不合格的部件要返工或报废。每完成一道工序都要经过自检、互检和交接检，发现问题及时纠正，不留隐患，确保变压器检修的高质量、高效率、高安全。

3 结束语

变压器是电厂安全稳定运行的基础，其故障会给电厂带来严重损失。通过对变压器常见故障的分析，制定合理的预防措施和检修策略，可以有效降低变压器故障率，提高其可靠性和稳定性。电厂要重视变压器的日常维护和管理，建立完善的变压器故障预防和检修体系，确保电厂的安全稳定运行。

参考文献：

[1]刘尚志,张帆.电力变压器故障分析与检修策略研究[J].模具制造,2023,23 (11):256-258.

[2]陈洋.电厂变压器的故障分析与诊断[J].数字通信世界,2018,(06):211-212.